Последователно свързване на тръбопровода

Последователен наречен сложен тръбопровод, в който течността протича през последователно свързани прости тръбопроводи с различен диаметър (фиг. 6.4).

Фигура: 6.4. Диаграма на последователно свързване на прости тръбопроводи

С последователно свързване на тръбопровода, дебитът Въпрос: по цялата му дължина е еднаква, загубите на налягане са равни на сумата от загубите в отделни участъци от тръбопровода:

(6.5)

Където н - брой участъци на тръбопровода.

Такива тръбопроводи се изчисляват най-удобно, като се използват хидравличните характеристики на тръбопровода (Фигура 6.5). Сложният тръбопровод е разделен на множество прости тръбопроводи, за всеки прост тръбопровод в една координатна система се начертава неговата собствена хидравлична характеристика. Тъй като дебитът за всички прости тръбопроводи е еднакъв и се сумират загубите на напор, характеристиките на тръбопроводите се добавят по оста на ординатите. Графичната характеристика, получена в резултат на добавяне, е характеристика на цял сложен тръбопровод, състоящ се от няколко прости тръбопровода.

Фигура: 6.5. Хидравлична характеристика на последователно свързване на прости тръбопроводи за турбулентен поток на течността

Паралелна тръбна връзка

Паралелно се нарича сложен тръбопровод, който има обща точка на разклонение в началото, обща точка на свързване в края (фиг.6.6).

Фигура: 6.6. Схема на паралелно свързване на прости тръбопроводи

В такъв тръбопровод скоростите на потока на течността Въпрос:един, Въпрос:2, Въпрос:3 ... Qn разпределени по такъв начин, че хидравличните загуби във всички паралелни линии да са еднакви:

(6.6)

Където Въпрос: - поток в точката на разклонение и в точката на свързване;

н - брой клонове.

За да се изгради общата хидравлична характеристика на сложен тръбопровод в една координатна система, се изграждат характеристики за всеки прост тръбопровод. Тъй като загубите на налягане в тръбопроводите са равни и разходите се сумират, добавянето се извършва по оста на абсцисата (фиг. 6.7).

Фигура: 6.7. Хидравлична характеристика на паралелната връзка

прости тръбопроводи за турбулентен поток на течността

Разклонен тръбопровод

Рамифициран се нарича сложен тръбопровод, състоящ се от няколко прости тръбопровода с една точка на разклонение (фиг. 6.8). Изчисляването на такъв тръбопровод се извършва както по аналитичен метод, така и по графично-аналитичен метод.

Фигура: 6.8. Диаграма на разклонена връзка на прости тръбопроводи

За да се определят параметрите на разклонен тръбопровод, той е разделен на няколко прости. За всеки от тръбопроводите уравнението на Бернули се съставя спрямо общата равнина за сравнение 0 - 0, секциите са избрани в началото на тръбопровода (точка И) в крайните точки (точки С и Е.) и в точката на разклонение (точка IN). Пиезометрична глава в точка IN разклонението на тръбопровода ще същото за всички прости тръбопроводи.

Нека съставим уравнението на Бернули за секциите IN и Е.:

. (6.7)

Тъй като тръбопроводът БЪДА прости, диаметри и, следователно, скорости на потока на флуида в секции IN и Е. са същите (VB = VА). Сборът от геометричните и пиезометричните височини е статичната глава в раздела IN и Е.:

, .

Тогава уравнението (6.7), отчитайки факта, че за един турбулентен режим на движение на флуида ще приеме формата:

По аналогия съставяне на уравнения за тръбопроводи AB и Слънце, получаваме система от уравнения:

(6.8)

Решавайки заедно системата от уравнения (6.8) с необходимите известни параметри на тръбопровода (геометрични параметри на тръбопровода и налягане в участъците), е възможно да се определи неизвестният параметър (например дебити Въпрос:1 и Въпрос:2 във вилиците).

Фигура: 6.9. Хидравлична характеристика на разклонената става

тръбопровод за турбулентен флуиден поток:

един - зависимост на пиезометричното налягане в точката IN от дебита в тръбопровода Слънце; 2 - зависимост на пиезометричното налягане в точката IN от дебита в тръбопровода БЪДА; 3 - зависимост на пиезометричното налягане в точката IN от дебита в тръбопровода AB; (1 + 2) - зависимост на пиезометричното налягане в точката IN от общия дебит в тръбопровода Слънце и БЪДА; R - графична точка на пресичане 3 и (един+2), чиито координати съответстват на общия дебит Въпрос: в тръбопровода и налягане HB

За графично-аналитично решение е необходимо да се изгради крива на необходимото налягане на разклонен тръбопровод. За да определите основните параметри на тръбопровода, трябва да изпълните следните стъпки (Фигура 6.9):

- начертайте необходимите криви на налягане за всеки прост тръбопровод (криви един и 2);

- графично добавете криви един и 2 по оста на абсцисата (дебит) - съгласно принципа на добавяне на графики на функции за паралелен тръбопровод;

- пресечна точка R общи графични характеристики (2+3) на тръбопроводи, излизащи от точката на разклонение и графичната характеристика на захранващия тръбопровод, дава дебита Въпрос: и натиск HB в точката на разклонение;

- точки на пресичане на хоризонтална линия, изтеглена от точка R, и криви един и 2 (точки R1 и R2), дайте стойностите на разходите Въпрос:1 и Въпрос:2 във вилиците.